Cynober jest naturalnie występującym minerałem siarczku rtęci o wzorze chemicznym HgS. Jest to jedno z najpowszechniejszych i najbardziej znanych źródeł rtęci. Cynober zazwyczaj charakteryzuje się uderzającą barwą od czerwonej do czerwonawo-brązowej, co często wiąże się z jego historycznym zastosowaniem jako pigmentu do tworzenia pigmentów czerwonych, w tym cynobru.
Kolor: Cynober słynie z głębokiej czerwonej barwy, dzięki czemu jest wizualnie charakterystyczny. Dzięki tej żywej barwie jest to poszukiwany materiał do różnych celów artystycznych i dekoracyjnych.
Występowanie: Cynober zwykle występuje w żyle hydrotermalnej depozyty, często łączone z innymi minerały rudy. Tworzy się w warunkach wysokiej temperatury i ciśnienia.
Źródło rtęci: Rtęć, toksyczny metal ciężki, otrzymuje się z cynobru w procesie zwanym prażeniem. Cynober podgrzany rozkłada się, uwalniając pary rtęci. Opary te można skroplić i zebrać do różnych celów przemysłowych.
Zastosowania historyczne: Cynober ma długą historię stosowania jako czerwony pigment w sztuce, szczególnie w starożytnych Chinach i Mezoameryce. Wykorzystano go do stworzenia jaskrawoczerwonego koloru zwanego cynobrem. Jednakże ze względu na toksyczność rtęci jej zastosowanie w tym kontekście zostało w dużej mierze zastąpione bezpieczniejszymi pigmentami.
Symbolizm: Cynober ma znaczenie kulturowe i symboliczne w różnych tradycjach. W kulturze chińskiej kojarzono go z nieśmiertelnością i wykorzystywano w starożytnych rytuałach pogrzebowych. W alchemii rtęć była często reprezentowana przez cynober.
Obawy zdrowotne: Cynober jest bardzo toksyczny ze względu na zawartość rtęci. Wdychanie lub połykanie oparów rtęci lub pyłu z puszki cynobru prowadzić do poważnych problemów zdrowotnych, w tym uszkodzeń neurologicznych. W rezultacie w dużej mierze porzucono jego zastosowanie jako pigmentu na rzecz bezpieczniejszych alternatyw.
Mineralogia: Cynober krystalizuje w układzie trygonalnym, zwykle tworząc kryształy pryzmatyczne lub tabelaryczne. Posiada stosunkowo niską twardość w skali Mohsa, dzięki czemu jest stosunkowo łatwy do zarysowania.
Ze względu na swój uderzający kolor i znaczenie historyczne cynober nadal budzi zainteresowanie kolekcjonerów minerałów, mimo że jego zastosowanie jako pigmentu i źródła rtęci spadło ze względów zdrowotnych i środowiskowych.
Imię: Od średniowiecznego łacińskiego cinnabaris, wywodzącego się z perskiego zinjifrah, najwyraźniej oznaczającego krew smoka, oznaczającego kolor czerwony.
Stowarzyszenie: Merkury, realgar, piryt, markazyt, antymon"opal”, „chalcedon”, baryt, dolomit, kalcyt.
Polimorfizm i serie: Trimorficzny z metacynobrem i hipercynobrem.
Krystalografia: Romboedryczny; trójkątno-trapezoedryczny. Kryształy zwykle romboedryczne, często w bliźniakach penetracyjnych. Twarze trapezowe są rzadkie. Zwykle drobnoziarnista masa; także ziemskie, jak inkrustacje i rozprzestrzenianie się w skale.
Funkcje diagnostyczne: Rozpoznawalny po czerwonym kolorze i szkarłatnych smugach, wysokim ciężarze właściwym i dekoltu.
Spis treści
Właściwości chemiczne cynobru
| Klasyfikacja chemiczna | Minerał siarczkowy |
| Skład chemiczny | HgS |
Właściwości fizyczne cynobru
| Kolor | Koszenila czerwona, w kierunku brązowawo-czerwonej i ołowiano-szarej |
| Smuga | Szkarłat |
| Połysk | Adamantytowe do matowych |
| Łupliwość | Idealny Idealny {1010} |
| Przeźroczystość | Przezroczysty w cienkich kawałkach |
| Twardość Mohsa | 2.0-2.5 |
| Środek ciężkości | 8.176 |
| Właściwości diagnostyczne | Związek z działalnością wulkaniczną. |
| System krystaliczny | Trójkątny |
| Wytrwałość | Sectile |
| Złamanie | Nieregularne/nierówne, subkonchoidalne |
| Gęstość | 8.176 g/cm3 (zmierzone) 8.20 g/cm3 (obliczone) |
Właściwości optyczne cynobru
| Rodzaj Nieruchomości | anizotropowe |
| Anizotropizm | Wysoki |
| Znak optyczny | Jednoosiowy (+) |
| Dwójłomności | δ = 0.351 |
| Ulga | Bardzo wysoko |
Występowanie i powstawanie cynobru
Cynober występuje i tworzy się głównie w procesach hydrotermalnych złogi żył, gdzie rozwija się w określonych warunkach geologicznych. Oto bardziej szczegółowe wyjaśnienie występowania i powstawania cynobru:
Geologiczne położenie: Cynober jest powszechnie spotykany w regionach o aktywności wulkanicznej i systemach hydrotermalnych. Te warunki geologiczne zapewniają warunki niezbędne do powstawania złóż cynobru.
Żyły hydrotermalne: Cynober zwykle tworzy się w żyłach hydrotermalnych, w których występują pęknięcia lub pęknięcia skały wypełnionych gorącymi płynami bogatymi w minerały. Te gorące płyny często składają się z wody zawierającej rozpuszczoną wodę minerały i są podgrzewane głęboko w skorupie ziemskiej.
Źródło rtęci: Rtęć jest kluczowym składnikiem w powstawaniu cynobru. Rtęć może pochodzić z różnych procesów geologicznych, w tym z aktywności wulkanicznej i zmiana istniejących skał zawierających minerały zawierające rtęć.
Opad atmosferyczny: Proces tworzenia cynobru rozpoczyna się, gdy jest gorący płyny hydrotermalne przenoszące rozpuszczoną rtęć wchodzą w kontakt ze skałami macierzystymi zawierającymi minerały bogate w siarkę. The siarka mogą pochodzić z różnych źródeł, w tym z otaczających skał lub ze środowiska wulkanicznego.
Temperatura i ciśnienie: Powstawaniu cynobru sprzyjają warunki wysokiej temperatury i wysokiego ciśnienia. Warunki te powodują reakcję rtęci i siarki, tworząc kryształy siarczku rtęci (HgS), które tworzą cynober.
Krystalizacja: Gdy płyny hydrotermalne ochładzają się i tracą ciśnienie, kryształy cynobru wytrącają się i rosną w szczelinach i pęknięciach skał macierzystych. Charakterystyczny czerwony kolor cynobru wynika ze specyficznego ułożenia atomów rtęci i siarki.
Skojarzenia: Cynober często występuje obok innych minerałów, takich jak kwarc, kalcyti różne minerały siarczkowe. Te powiązane minerały często wskazują na specyficzne warunki geologiczne i mogą się różnić w zależności od lokalizacji.
Depozyty wtórne: W niektórych przypadkach cynober można znaleźć także w osadach wtórnych, np. w osadach aluwialnych (rzecznych) lub w wyniku zwietrzenie i erozja pierwotnych skał cynobrowych. Te osady wtórne są zwykle wynikiem transportu i koncentracji cynobru w procesach naturalnych.
Złoża cynobru występują na całym świecie, a ich występowanie jest godne uwagi w regionach o aktywnej lub dawnej aktywności wulkanicznej, a także na obszarach związanych z systemami hydrotermalnymi. Chociaż cynober jest uderzający wizualnie i ma znaczenie historyczne, jego wydobycie i zastosowanie zostało ograniczone ze względu na toksyczny charakter rtęci uwalnianej podczas przetwarzania cynobru. Dodatkowo obawy środowiskowe związane z zanieczyszczeniem rtęcią doprowadziły do zaostrzenia przepisów dotyczących jej wydobycia i przetwarzania.
Źródła i dystrybucja wydobycia cynobru
Źródła i dystrybucja cynobru były znaczące z historycznego punktu widzenia ze względu na wykorzystanie cynobru jako źródła rtęci i jego jaskrawoczerwonego pigmentu. Oto informacje na temat źródeł wydobycia cynobru i jego dystrybucji:
Źródła wydobycia cynobru:
- Podstawowe złoża cynobru: Jak wyjaśniono wcześniej, głównym źródłem wydobycia cynobru są złoża żył hydrotermalnych. Złoża te występują w specyficznych warunkach geologicznych związanych z aktywnością wulkaniczną i systemami hydrotermalnymi.
- Wydobywanie rtęci: Cynober wydobywa się głównie ze względu na zawartość rtęci. Rtęć znalazła zastosowanie w różnych zastosowaniach przemysłowych, m.in. do produkcji termometrów, lamp fluorescencyjnych, baterii oraz jako katalizator w procesach chemicznych.
- Zastosowanie artystyczne i pigmentowe: Cynober był w przeszłości wydobywany w celu wykorzystania go jako czerwonego pigmentu, szczególnie w sztuce. Jednak jego zastosowanie w pigmentach znacznie spadło ze względu na jego toksyczność, a bezpieczniejsze alternatywy zastąpiły go w zastosowaniach artystycznych i dekoracyjnych.
Dystrybucja cynobru:
- Źródła historyczne: Wydobycie cynobru ma długą historię, z godnymi uwagi źródłami historycznymi, w tym:
- Chiny: Starożytne Chiny były głównym źródłem cynobru ze względu na jego zastosowanie w tradycyjnej chińskiej sztuce i praktykach kulturowych. Chińskie złoża cynobru są dobrze znane i eksploatowane od wieków.
- Mezoameryka: Kultury prekolumbijskie w Mezoameryce, takie jak Aztekowie i Majowie, również wydobywały cynober w celu wykorzystania go jako pigmentu. Cynobru używano do tworzenia żywych czerwonych murali i artefaktów.
- Hiszpania: Hiszpania była kolejnym historycznym źródłem cynobru i odegrała rolę w światowym handlu cynobrem w okresie kolonialnym.
- Nowoczesne górnictwo: Chociaż wydobycie cynobru do celów artystycznych i pigmentowych zmalało, nowoczesne wydobycie rtęci nadal ma miejsce w różnych częściach świata. Niektóre godne uwagi regiony ze złożami cynobru i wydobyciem rtęci obejmują:
- Chiny: Chiny pozostają znaczącym producentem rtęci ze złóż cynobru. Posiada nowoczesną działalność wydobywczą i jest jednym z największych producentów rtęci na świecie.
- Kirgistan: Kirgistan słynie ze złóż cynobru i wydobycia rtęci.
- Algieria: Algieria posiada złoża cynobru i zajmuje się wydobyciem rtęci.
- Hiszpania: Hiszpania nadal posiada złoża cynobru, chociaż wydobycie cynobru do produkcji rtęci znacznie spadło ze względu na problemy środowiskowe i zdrowotne.
- Depozyty wtórne: Oprócz pierwotnych osadów cynobru, złoża wtórne mogą zawierać cynober. Te osady wtórne mogą wynikać z procesów erozji i wietrzenia, które powodują koncentrację cynobru w korytach rzek i osadach aluwialnych.
Należy zauważyć, że wydobycie cynobru do produkcji rtęci podlega wzmożonej kontroli i regulacjom ze względu na problemy środowiskowe i zdrowotne związane z zanieczyszczeniem rtęcią. Wiele krajów wdrożyło rygorystyczne przepisy mające na celu złagodzenie wpływu wydobycia i przetwarzania rtęci na środowisko. W rezultacie produkcja i wykorzystanie rtęci pochodzącej z cynobru spadły na przestrzeni lat, a wysiłki zmierzały do znalezienia bezpieczniejszych alternatyw i ograniczenia emisji rtęci.
Obszary zastosowań i zastosowań
Cynober i jego produkty pochodne, zwłaszcza rtęć, w przeszłości znajdowały różne zastosowania i zastosowania w różnych obszarach. Należy jednak zauważyć, że wiele z tych zastosowań zostało zarzuconych lub zastąpionych ze względu na problemy zdrowotne i środowiskowe związane z rtęcią. Oto niektóre zastosowania i obszary zastosowania cynobru i jego produktów:
- Produkcja rtęci:
- Cynober wydobywa się głównie ze względu na zawartość rtęci. Cynober podgrzany rozkłada się, uwalniając pary rtęci. Opary te można zebrać i skondensować w ciekłą rtęć, która jest wykorzystywana w wielu zastosowaniach.
- Termometry:
- Ciekła rtęć jest powszechnym składnikiem termometrów szklanych. Jednakże zastosowanie rtęci w termometrach zostało ograniczone ze względu na ochronę środowiska i dostępność alternatywnych metod pomiaru temperatury.
- Światła fluorescencyjne:
- Opary rtęci są wykorzystywane w oświetleniu fluorescencyjnym. Kiedy prąd elektryczny przepływa przez pary rtęci, emituje światło ultrafioletowe, które następnie oddziałuje z powłokami fosforowymi, tworząc światło widzialne. Podjęto wysiłki, aby zmniejszyć zawartość rtęci w nowszych energooszczędnych żarówkach.
- Baterie:
- Baterie z tlenkiem rtęci są używane w różnych zastosowaniach, takich jak aparaty słuchowe, aparaty fotograficzne i urządzenia elektroniczne. Jednakże baterie te są wycofywane na rzecz bardziej przyjaznych dla środowiska alternatyw.
- Przełączniki i przekaźniki elektryczne:
- Przełączniki i przekaźniki zwilżane rtęcią były kiedyś powszechne w zastosowaniach elektrycznych ze względu na ich niezawodne działanie. Ze względów środowiskowych zostały one w dużej mierze zastąpione urządzeniami półprzewodnikowymi.
- Procesy chemiczne:
- Rtęć stosowano jako katalizator w różnych procesach chemicznych, szczególnie w produkcji chloru i sody kaustycznej. Opracowano alternatywy mające na celu zmniejszenie użycia rtęci w tych procesach.
- Złoto i Srebro Górnictwo:
- Rtęć była wykorzystywana w wydobyciu złota i srebra na małą skalę w celu wydobycia metali szlachetnych z rudy. Praktyka ta, znana jako łączenie, stwarza poważne ryzyko dla środowiska i zdrowia, dlatego w wielu regionach jest odradzana lub zakazana.
- Sztuka i pigmenty:
- Historycznie rzecz biorąc, cynober był używany jako czerwony pigment w sztuce, tworząc żywy czerwony kolor znany jako cynobrowy. Jednak zastosowanie to znacznie spadło ze względu na toksyczność rtęci, a obecnie w sztuce i renowacji preferowane są bezpieczniejsze pigmenty.
- Medycyna tradycyjna:
- W niektórych tradycyjnych lekach stosowano cynober, ale w dużej mierze zaprzestano jego stosowania ze względu na obawy dotyczące zatrucia rtęcią.
- Praktyki kulturowe i duchowe:
- Cynober był używany w różnych praktykach kulturowych i duchowych, szczególnie w tradycji chińskiej, gdzie kojarzono go z nieśmiertelnością i wykorzystywano w rytuałach pogrzebowych.
Należy podkreślić, że wykorzystanie rtęci i cynobru w wielu z tych zastosowań zostało poddane kontroli i regulacjom ze względu na toksyczność rtęci i jej wpływ na środowisko. Podjęto wysiłki, aby zmniejszyć zużycie i emisję rtęci, promować bezpieczne postępowanie i opracować alternatywy w różnych gałęziach przemysłu.
Referencje
- Bonewitz, R. (2012). Skały i minerały. wydanie 2. Londyn: Wydawnictwo DK.
- Handbookofmineralogy.org. (2019). Podręcznik mineralogii . [online] Dostępne pod adresem: http://www.handbookofmineralogy.org [dostęp: 4 marca 2019 r.].
- Mindat.org. (2019). Cynober: Informacje o minerałach, dane i lokalizacje.. [online] Dostępne pod adresem: https://www.mindat.org/min-727.html [dostęp: 4 marca 2019 r.].
